[发明专利]一种微波硫酸协同阻滞脱除铜冶炼烟灰中二噁英类POPs的方法

说明书

本发明公开了一种微波硫酸协同阻滞脱除铜冶炼烟灰中二噁英类POPs的方法，该方法是将铜冶炼烟灰经水润湿后，加入浓硫酸以及碳质粉料进行充分搅拌混合，静置6~12小时得到混合料，在空气氛围下，将混合料置于微波管式加热炉内焙烧得到烧结渣和尾气，产生的尾气经吸收液收集处理后排出。本发明方法于微波管式炉中在低温条件下脱除铜冶炼烟灰中二噁英POPs，铜冶炼烟灰中二噁英降解率高达99.95%。本发明方法过程简单易控制，产物清洁、污染小，能耗低，降解率高，适于在工业上广泛推广应用。

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种微波硫酸协同阻滞脱除铜冶炼烟灰中二噁英类POPs的方法。

背景技术

随着现代工农业的快速发展，人们在追求经济价值的基础上，越来越重视安全高效、清洁环保的发展模式，非故意产生的持久性有机污染物（POPs）尤其是二噁英等污染问题受到人们的广泛关注。POPs是自然界存在的最难降解的有机污染物，最常见的有多氯代二苯并-对-二噁英（PCDDs）、多氯代二苯并呋喃（PCDFs）、多氯联苯（PCBs）等，二噁英作为POPs最重要的部分之一，具有极强的毒性，高毒性、持久性、生物积累性和远距离迁移性的特点，并且具有亲脂性，融入人体几乎不能自然排出体外，对人体具有致癌、致畸变和致突变的危害。其中的2,3,7,8-四氯代二苯并二噁英（2,3,7,8-TCDD）被公认为目前毒性最强的化合物。

二噁英种类繁多，无论是在化工生产行业还是在生活垃圾焚烧、医疗废物处理等方面都有排放。尤其在二次有色资源冶炼行业，再生铜生产作为中国二噁英排放量最多的行业之一，鼓风炉工艺产生的铜灰中含有大量的二噁英等污染物。针对固体废物中二噁英类污染物的脱除，国内外进行了大量的研究。经过多年的发展形成了焚烧法、热解法、超临界水氧化法、电化学脱氯技术、生物降解技术等方法。这些方法或多或少存在着一些缺点，如焚烧法和热解法虽然处理效果较好但是过程中伴随着二次污染并且高温环境对焚烧炉耐高温要求高；超临界水氧化法存在能耗高、装置易被腐蚀、反应机理不明确等问题，电化学脱氯技术电量消耗极大，生物降解技术处理程度低、过程缓慢的难点需要进一步克服。

专利公开号为CN 101293173 B的中国专利申请《一种处理飞灰中二噁英的方法》公开了一种经济、高效且不产生二次污染的降解垃圾焚烧炉飞灰中二噁英的方法，该方法用表面活性剂水溶液抽提飞灰中的二噁英，将脱水、过滤后含二噁英的抽提液加酸化剂进行酸化，然后在空气或富氧化空气下加热至30-100℃，借助于抽提液中金属离子催化作用促使二噁英降解，处理后二噁英等物质降解率达到70-99%。

中国专利CN 109437573 A公开了一种垃圾焚烧飞灰二噁英无害化处理方将法，该发明将垃圾焚烧飞灰与废玻璃粉、酸洗污泥和白云石粉混合、压形，经高温熔融制备泡沫微晶玻璃，将飞灰中的二噁英高温裂解并将氯原子与碱土金属氧化物反应固化在泡沫微晶玻璃中，产生的烟气通过急冷装置迅速降至200℃以下，避免了残余氯化物再次合成二噁英。

本发明旨在提供一种适用性广泛的低温高效降解铜冶炼烟灰中二噁英类POPs化合物的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微波硫酸协同阻滞脱除铜冶炼烟灰中二噁英类POPs的方法。

本发明的目的是这样实现的，一种微波硫酸协同阻滞脱除铜冶炼烟灰中二噁英类POPs的方法，该方法具体如下：将铜冶炼烟灰经水润湿后，加入浓硫酸以及碳质粉料进行充分搅拌混合，静置6~12小时，得到混合料，在空气氛围下，将混合料置于微波管式加热炉内焙烧得到烧结渣和尾气，产生的尾气经吸收液收集处理后排出。

本发明的原理为:

在空气氛围下，微波加热过程中，体系内浓硫酸分解产生三氧化硫，三氧化硫和碳质粉料在高温下发生反应产生SO₂，二氧化硫气体能够有效阻滞二噁英前驱物五氯酚（PCP）与氯结合形成二噁英的过程，以此实现烟灰中二噁英类UPOPs高效脱除的目的。

本发明的有益效果为：